Chương 5: Chất Khí
Chương 5: Chất Khí
Tóm tắt nội dung về cấu tạo chất.
So sánh các thể khí, lỏng, rắn về các mặt sau đây:
- Loại phân tử;
- Tương tác phân tử;
- Chuyển động phân tử.
Nêu các tính chất của chuyển động của phân tử.
Định nghĩa khí lí tưởng.
Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử ?
A. Chuyển động không ngừng.
B. Giữa các phân tử có khoảng cách.
C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động.
D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử
A. Chỉ có lực hút.
B. Chỉ có lực đẩy.
C. Có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút.
D. Có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ hơn lực hút.
Chọn đáp án đúng.
Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử của vật chất ở thế khí ?
A. Chuyển động hỗn loạn.
B. Chuyển động không ngừng.
C. Chuyển động hỗn loạn và không ngừng.
D. Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định.
Nêu ví dụ chứng tỏ giữa các phân tử có lực hút, lực đẩy.
Kể tên các thông số trạng thái của một lượng khí.
Thế nào là quá trình đẳng nhiệt?
Phát biểu và viết hệ thức của định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt.
Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p, V) có dạng gì ?
Trong các đại lượng sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí?
A. Thể tích. B. Khối lượng.
C. Nhiệt độ tuyệt đối. D. Áp suất.
Trong các hệ thức sau đây hệ thức nào không phù hợp với định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
A. \(p \sim \frac{1}{V}\). B. \(V \sim \frac{1}{p}\)
C. \(V \sim p\). D. \(p_1V_1 = p_2V_2\)
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt?
A. \(p_1V_1 = p_2V_2\). B. \(\frac{p_{1}}{V_{1}}\) = \(\frac{p_{2}}{V_{2}}\).
C. =
. D. \(p \sim V\).
Một xilanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2 . 105 Pa. Pit – tông nén khí trong xilanh xuống còn 100 cm3. Tính áp suất của khí trong xilanh lúc này, coi nhiệt độ như không đổi.
Một quả bóng có dung tích 2,5 lít. Người ta bơm không khí ở áp suất 105 Pa vào bóng. Mỗi lần bơm được 125 cm3 không khí. Tính áp suất của không khí trong quả bóng sau 45 lần bơm. Coi quả bóng trước khi bơm không có không khí và trong khi bơm nhiệt độ của không khí không thay đổi.
Thế nào là quá trình đẳng tích ? Tìm một ví dụ về quá trình này.
Viết hệ thức liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định.
Phát biểu định luật Sác-lơ.
Trong các hệ thức sau đây, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ ?
A. \(p \sim T\). B. \(p \sim t\).
C. = hằng số. D.
=
Trong hệ tọa độ (p, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích ?
A. Đường hypebol.
B. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
C. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ.
D. Đường thẳng cắt trục p tại điểm \(p = p_0\).
Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ ?
A. \(p \sim t\). B. \(\frac{p_{1}}{T_{1}}\) = \(\frac{p_{3}}{T_{3}}\).
C. = hằng số. D.
=
Một chiếc lốp ô tô chứa không khí có áp suất 5 bar và nhiệt độ 250C. Khi xe chạy nhanh, lốp xe nóng lên làm cho nhiệt độ không khí trong lốp tăng lên tới 500C. Tính áp suất của không khí trong lốp xe lúc này.
Khí lý tưởng là gì?
Lập phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
Viết biểu thức của sự nở đẳng áp của chất khí.
Hãy ghép các quá trình ghi bên trái với các phương trình tương ứng ghi bên phải.
1. Quá trình đẳng nhiệt a) =
2. Quá trình đẳng tích b) =
3. Quá trình đẳng áp c) \(p_1V_1 = p_2V_2\)
4. Quá trình bất kì d) =
Trong hệ tọa độ (V, T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng áp ?
A. Đường thẳng song song với trục hoành.
B. Đường thẳng song song với trục tung.
C. Đường hypebol.
D. Đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ.
Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào sau đây không được xác định bằng phương trình trạng thái của khí lí tưởng ?
A. Nung nóng một lượng khí trong một bình đậy kín.
B. Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín.
C. Nung nóng một lượng khí trong một xilanh kín có pit-tông làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pit-tông di chuyển.
D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn.
Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 khí hiđrô ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 270C. Tính thể thích của lượng khí trên ở nhiệt độ 270C. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760mmHg và nhiệt độ 00C ).
Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3 140 m. Biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giàm 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 20C. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00C) là 1,29 kg/m3 .
Câu nào sau đây nói về chuyển động của phân tử là không đúng ?
A. Chuyển động của phân tử là do lực tương tác phân tử gây ra.
B. Các phân tử chuyển động không ngừng.
C. Các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ của vật càng cao.
D. Khi tốc độ của các phân tử giảm thì nhiệt độ của vật giảm.
Câu nào sau đây nói về chuyển động phân tử ở các thể khác nhau là không đúng ?
A. Các phân tử chất rắn dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định.
B. Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng có thể di chuyển được.
C. Các phân tử chất khí không dao động xung quanh các vị trí cân bằng.
D. Các phân tử chất rắn, chất lỏng và chất khí đều chuyển động hỗn độn như nhau.
Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng ?
A. Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau.
B. Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử.
C. Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử.
D. Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử.
Nhận xét nào sau đây về các phân tử khí lí tưởng là không đúng ?
A. Có thể tích riêng không đáng kể.
B. Có lực tương tác không đáng kể khi không va chạm.
C. Có khối lượng không đáng kể.
D. Có vận tốc càng lớn khi nhiệt độ phân tử càng cao.
Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí ?
A. Có hình dạng và thể tích riêng.
B. Có các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn độn.
C. Có thể nén được dễ dàng.
D. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng.
Hãy sử dụng những hiểu biết của mình về cấu tạo chất để giải thích các hiện tượng sau đây :
a) Các vật ở thể rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định còn ở thể khí thì không.
b) Các vật ở thể lỏng có thể tích riêng xác định như các vật ở thể rắn nhưng lại không có hình dạng riêng mà có hình dạng của bình chứa.
Hãy dùng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích tại sao chất khí gây áp suất lên thành bình và tại sao áp suất này lại tỉ lệ nghịch với thể tích chất khí.
Một lượng khí khối lượng 15 kg chứa 5,64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hiđrô và cacbon. Hãy xác định khối lượng của nguyên cacbon và hiđrô trong khí này. Biết 1 mol khí có NA = 6,02.1023 phân tử.
Tập hợp ba thông số nào sau đây xác định trạng thái của một lượng khí xác định ?
A. Áp suất, thể tích, khối lượng.
B. Áp suất, nhiệt độ, thể tích.
C. Thể tích, trọng lượng, áp suất.
D. Áp suất, nhiệt độ, khối lượng.
Quá trình nào sau đây là đẳng quá trình ?
A. Đun nóng khí trong một bình đậy kín.
B. Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng.
C. Đun nóng khí trong một xilanh, khí nở ra đẩy pit-tông chuyển động.
D. Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình.
Đẩy pit-tông của một xilanh đủ chậm để nén lượng khí chứa trong xilanh sao cho thể tích của lượng khí này giảm đi 2 lần ở nhiệt độ không đổi. Khi đó áp suất của khí trong xi lanh
A. giảm đi 2 lần. B. tăng lên 2 lần.
C. tăng thêm 4 lần. D. không thay đổi.
Hệ thức nào sau đây là của định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt ?
A. p1V2 = p2V1. B. p/V = hằng số.
C. pV = hằng số. D. V/p = hằng số.
Đường nào sau đây không biểu diễn quá trình đẳng nhiệt?
Một lượng khí có thể tích 1 m3 và áp suất 1 atm. Người ta nén đẳng nhiệt khí tới áp suất 3,5 atm. Thể tích của khí nén là
A. 28,6 m3
B. 3,5 m3
C. 0,286 m3
D. 0,35 m3
Một bình đựng khí có dung tích 6.10−3m3 đựng khí ở áp suất 2,75.106Pa. Người ta dùng khí trong bình để thổi các quả bóng bay sao cho bóng có thể tích 3.10−3m3 và khí trong bóng có áp suất 1,1.105Pa. Nếu coi nhiệt độ của khí không đổi thì số lượng bóng thổi được là
A. 50 quả bóng
B. 48 quả bóng
C. 52 quả bóng
D. 49 quả bóng
Người ta điều chế khí hiđrô và chứa vào một bình lớn dưới áp suất 1 atm, ở nhiệt độ 20°C. Tính thể tích khí phải lấy từ bình lớn ra để nạp vào một bình nhỏ thể tích 20 lít dưới áp suất 25 atm. Coi nhiệt độ không đổi.
Tính khối lượng khí ôxi đựng trong một bình thể tích 10 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0°C. Biết ở điều kiện chuẩn khối lượng riêng của ôxi là 1,43 kg/m3.
Một ống thuỷ tinh được cắm lộn ngược vào một chậu chứa thuỷ ngân, bên trong ống chứa 40 cm3 không khí và một cột thuỷ ngân cao 8 cm so với mực thuỷ ngân trong chậu (H.29.2a). Người ta ấn sâu ống thủy tinh vào thủy ngân cho tới khi mực thủy ngân ở bên trong và bên ngoài ống bằng nhau (H.29.2b). Tính thể tích của không khí còn lại bên trong ống thủy tinh. Biết áp suất khí quyển là 75 cmHg.
Ớ chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100 cm, hai đầu bịt kín có một cột thuỷ ngân dài h = 20 cm. Trong ống có không khí. Khi đặt ống thẳng đứng, cột thuỷ ngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn l = 10 cm. Tìm áp suất của không khí trong ống ra cmHg và Pa khi ống nằm ngang.
Coi nhiệt độ của không khí trong ống không đổi và khối lượng riêng của thuỷ ngân là ρ=1,36.104kg/m3
Ở chính giữa một ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột thuỷ ngân dài h = 19,6 mm. Nếu đặt ống nghiêng một góc 30° so với phương nằm ngang thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl1 = 20 mm. Nếu đặt ống thẳng đứng thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn Δl2 = 30 mm.
Xác định áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang. Coi nhiệt độ không đổi.
Người ta dùng bơm có pit-tông diện tích 8 cm2 và khoảng chạy 25 cm bơm một bánh xe đạp sao cho áp lực của bánh xe đạp lên mặt đường là 350 N thì diện tích tiếp xúc là 50 cm2. Ban đầu bánh xe đạp chứa không khí ở áp suất khí quyển p0 = 105 Pa và có thể tích là V0 = 1 500 cm3. Giả thiết khi áp suất không khí trong bánh xe đạp vượt quá 1,5p0 thì thể tích của bánh xe đạp là 2 000 cm3.
a) Hỏi phải đẩy bơm bao nhiêu lần ?
b) Nếu do bơm hở nên mỗi lần đẩy bơm chỉ đưa được 100 cm3 không khí vào bánh xe thì phải đẩy bao nhiêu lần ?
Hệ thức nào dưới đây không phù hợp với nội dung định luật Sác-lơ?
A. p/T = hằng số. B. p ~ 1/T.
C. p ~ T. D. p1/T1=p2/T2
Đốt nóng một lượng khí chứa trong một bình kín gần như không nở vì nhiệt sao cho nhiệt độ tuyệt đối của khí tăng lên 1,5 lần. Khi đó áp suất của khí trong bình
A. tăng lên 3 lần. B. giảm đi 3 lần.
C. tăng lên 1,5 lần. D. giảm đi 1,5 lần.
Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng tích?
Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Sác-lơ ?
A. Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ.
B. Thổi không khí vào một quả bóng bay.
C. Đun nóng khí trong một xilanh kín.
D. Đun nóng khí trong một xilanh hở.
Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 20°C và áp suất 105 Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 40°C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu ?
Một săm xe máy được bơm căng không khí ở nhiệt độ 20°C và áp suất 2 atm. Hỏi săm có bị nổ không, khi để ngoài nắng nhiệt độ 42°C ? Coi sự tăng thể tích của săm là không đáng kể và biết săm chỉ chịu được áp suất tối đa là 2,5 atm.
Một bình thủy tinh kín chịu nhiệt chứa không khí ở điều kiện chuẩn. Nung nóng bình lên tới 2000C. Áp suất không khí trong bình là bao nhiêu? Coi sự nở vì nhiệt của bình là không đáng kể.
Một bình hình trụ đặt thẳng đứng có dung tích 8 lít và đường kính trong 20 cm, được đậy kín bằng một nắp có khối lượng 2 kg. Trong bình chứa khí ở nhiệt độ 1000C dưới áp suất bằng áp suất khí quyển (105 N/m2). Khi nhiệt độ trong bình giảm xuống còn 200C thì:
a) Áp suất khí trong bình bằng bao nhiêu?
b) Muốn mở nắp bình cần một lực bằng bao nhiêu?
Biết thể tích của một lượng khí là không đổi. Hãy giải bài toán sau đây bằng hai cách: dùng công thức; dùng đồ thị.
a) Chất khí ở 00C có áp suất 5 atm. Tìm áp suất của khí ở nhiệt độ 2730C.
b) Chất khí ở 00C có áp suất p0. Phải đun nóng chất khí lên tới nhiệt độ nào để áp suất tăng lên 3 lần?
Một chai chứa không khí được nút kín bằng một nút có trọng lượng không đáng kể, tiết diện 2,5 cm2. Hỏi phải đun nóng không khí trong chai lên tới nhiệt độ tối thiểu bằng bao nhiêu để nút bật ra? Biết lực ma sát giữa nút và chai có độ lớn là 12 N, áp suất ban đầu của không khí trong chai bằng áp suất khí quyển và bằng 9,8.104 Pa, nhiệt độ ban đầu của không khí trong chai là -30C.
Trong quá trình nào sau đây, cả ba thông số trạng thái của một lượng khí xác định đều thay đổi?
A. Không khí bị nung nóng trong một bình đậy kín.
B. Không khí trong một quả bóng bàn bị một học sinh dùng tay bóp bẹp.
C. Không khí trong một xi lanh được nung nóng, dãn nở và đẩy pit tông dịch chuyển.
D. Trong cả ba hiện tượng trên.
Hệ thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng?
A. pV/T = hằng số. B. \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)
C. pV ~ T D. pT/V = hằng số.
Hệ thức nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng áp?
A. V/T = hằng số. B. V ~ 1/T
C. V ~ T D. \(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\)
Đồ thị nào sau đây phù hợp với quá trình đẳng áp?
Một lượng khí có thể tích 200 cm3 ở nhiệt độ 16°C và áp suất 740 mmHg. Thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn là :
A. V0= 18,4 cm3. B. V0= 1,84 m3.
C. V0= 184 cm3. D. V0= 1,02 m3.
Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10°C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng không khí đã ra khỏi phòng xấp xỉ bằng:
A. 1,58 m3
B. 16 m3
C. 0 m3
D. 1,6 m3
Một bóng thám không được chế tạo để có thể tăng bán kính lên tới 10 m bay ở tầng khí quyển có áp suất 0,03 atm và nhiệt độ 200 K. Hỏi bán kính của bóng khi bơm, biết bóng được bơm khí ở áp suất 1 atm và nhiệt độ 300 K ?
Tính khối lượng riêng của không khí ở 100°C và áp suất 2.105 Pa. Biết khối lượng riêng của không khí ở 0°C và 1,01.105 Pa là 1,29 kg/m3.
Một bình cầu dung tích 20 lít chứa ôxi ở nhiệt độ 16°C và áp suất 100 atm. Tính thể tích của lượng khí này ở điều kiện chuẩn. Tại sao kết quả tìm được chỉ là gần đúng ?
Người ta bơm khí ôxi ở điều kiện chuẩn vào một bình có thể tích 5 000 lít. Sau nửa giờ bình chứa đầy khí ở nhiệt độ 24°C và áp suất 765 mmHg. Xác định khối lượng khí bơm vào sau mỗi giây. Coi quá trình bơm diễn ra một cách đều đặn.
Một phòng có kích thước 8m x 5m x 4m. Ban đầu không khí trong phòng ở điều kiện chuẩn, sau đó nhiệt độ của không khí tăng lên tới 10°C, trong khi áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng không khí đã ra khỏi phòng và khối lượng không khí còn lại trong phòng.
Một xilanh có pit-tông cách nhiệt đặt nằm ngang. Pit-tông ở vị trí chia xilanh thành hai phần bằng nhau, chiều dài của mỗi phần là 30 cm. Mỗi phần chứa một lượng khí như nhau ở nhiệt độ 17°C và áp suất 2 atm. Muốn pit-tông dịch chuyển 2 cm thì phải đun nóng khí ở một phần lên thêm bao nhiêu độ ? Áp suất của khí khi pit-tông đã dịch chuyển là bao nhiêu ?
Copyright © 2021 HOCTAP247